JP3845200B2

JP3845200B2 - Radiant furnace

Info

Publication number: JP3845200B2
Application number: JP13030798A
Authority: JP
Inventors: 雅夫服部; 敏春清水; 清文栗太; 靖博梶浦
Original assignee: NGK Insulators Ltd; Toho Gas Co Ltd
Current assignee: NGK Insulators Ltd; Toho Gas Co Ltd
Priority date: 1998-05-13
Filing date: 1998-05-13
Publication date: 2006-11-15
Anticipated expiration: 2018-05-13
Also published as: JPH11325419A

Description

【０００１】
【技術分野】
本発明は，鋼材の熱処理等に用いるラジアント式加熱炉，特にセラミック製ラジアントチューブとバーナー本体との接続構造に関する。
【０００２】
【従来技術】
鋼材等の熱処理においては，ＣＯ_２削減，省エネルギー化のために，電気加熱炉の代替技術としてガス加熱方式が注目されている。
かかるガス加熱方式としては，ラジアントチューブを用いたラジアント式加熱炉がある。
【０００３】
ここで，図５を用いて，ラジアントチューブを用いた加熱炉について説明すると，加熱炉９は，炉壁９１によって加熱室９０を形成しており，該加熱炉９０には，被熱処理材９８を載置搬送する搬送台９２が設けてある。そして，その上にはラジアントチューブ７が炉壁９１を貫通して配設してある。
【０００４】
即ち，上記ラジアントチューブ７の両端には，蓄熱式ラジアントバーナーであるバーナー本体８４，８５がそれぞれ接続してある。該バーナー本体８４，８５には，それぞれ燃料ガス用パイプ８６，空気用パイプ８７，排ガスパイプ８８が接続してある。このバーナーにおいては，例えば右方のバーナー本体８５を作動させてラジアントチューブ７内に火炎８５９を送る。
【０００５】
そのときの排ガスは，左方のバーナー本体８４の排ガスパイプ８８から排出する。この際，排ガス中の残熱は左方のバーナー本体８４の蓄熱部に蓄熱される。そして，上記右方のバーナー本体８５と左方のバーナー本体８４とを，例えば３０秒毎に交互に作動させる。このとき，他方のバーナー本体の蓄熱部に蓄熱されていた熱を利用して，燃焼用の燃料ガスと空気を予熱して省エネルギーを図る。
【０００６】
一方，従来のラジアント式加熱炉を用いた間接加熱は，最高使用温度が９５０℃位である。これは，ラジアントチューブとして耐熱鋼を用いたものである。そのため，それより高温の間接ガス加熱方式が所望されている。
【０００７】
そこで，ラジアントチューブとしてセラミック製のラジアントチューブを用いることが提案されている。
しかしながら，セラミックは，加工性が悪いために，ラジアントチューブの端部にフランジ加工を施したり，フランジを溶接することが困難である。
また，セラミックは靱性がないため，脆いという問題もある。そのため，仮にフランジを設けても取付ボルトを強く締め付けることができない。
【０００８】
そこで，セラミック製ラジアントチューブとバーナー本体との接続構造について，図６に示す方法が考えられる。
即ち，セラミック製ラジアントチューブとバーナー本体との従来の接続構造は，図６に示すごとく，まずセラミック製ラジアントチューブ７の端部に傘状突起７１を設けておく。一方，バーナー本体８５は，ボルト９７を挿通するボルト穴を設けたフランジ８５１を有する。また，セラミック製ラジアントチューブ７には，上記傘状突起７１の背面側（ラジアントチューブ側）から，段部９５１を設けた金属環９５を配設する。
【０００９】
そして，セラミック製ラジアントチューブ７とバーナー本体８５とを接続するに当っては，上記セラミック製ラジアントチューブ７の傘状突起７１の背面側と上記金属環９５の段部９５１との間，及び傘状突起７１とバーナー本体８５のフランジ８５１との間にパッキン８０を配置する。そして，バーナー本体８５のフランジ８５１と上記金属環９５とをボルト９７，ナット９７１により固定する。
【００１０】
【解決しようとする課題】
しかしながら，上記従来の接続構造には，次の問題がある。
即ち，上記従来のセラミック製ラジアントチューブ７においては，その端部に上記傘状突起７１を加工する必要がある。この加工は，脆くて硬いセラミックに対して行なうので，加工が困難である。
また，セラミックは靱性に劣るため，ボルトを強く締めることができず，チューブ内圧が十数Ｐａ（２０〜３０ｍｍ水柱）程度までしか使用できない。そのため，セラミック製ラジアントチューブの加熱能力に限界がある。一方，シール性能を向上させるためには，上記パッキン８０が接触するセラミックの表面を鏡面加工する必要がある。
【００１１】
また，上記従来の接続構造は，セラミック製ラジアントチューブ７の端面にバーナー本体８５のフランジ８５１の端面を当接させている。そのため，セラミック製ラジアントチューブ７の軸方向の熱膨張を吸収できない。そのため，上記図５に示した左右にバーナー本体を設けたラジアント式加熱炉を構成することが困難となり，左右いずれかのみにバーナー本体を設けたシングルエンド型のラジアント式加熱炉を採用せざるを得ない場合がある。
【００１２】
このように，従来のラジアント式加熱炉においては，セラミック製ラジアントチューブを用いた場合に，バーナー本体のフランジとの接続端部の加工が困難である。また，セラミック製ラジアントチューブとバーナー本体との接合部の締付け圧力が低いためにチューブ内圧が低い。更には，セラミック製ラジアントチューブの熱膨張を吸収することができず，その影響が大きい。
【００１３】
本発明は，かかる従来の問題点に鑑み，セラミック製ラジアントチューブにおけるバーナー本体との接続端部の加工を必要とせず，セラミック製ラジアントチューブとバーナー本体との接合部の締付け圧力が大きく，かつセラミック製ラジアントチューブの熱膨張の影響を受け難いラジアント式加熱炉を提供しようとするものである。
【００１４】
【課題の解決手段】
請求項１の発明は，加熱炉と，該加熱炉の炉壁に挿入したセラミック製ラジアントチューブと，該セラミック製ラジアントチューブの内部にバーナーノズルを挿入したバーナー本体とよりなるラジアント式加熱炉において，
上記セラミック製ラジアントチューブの端部は，該端部の外周面に配設したリング状パッキンと，該リング状パッキンの外周面に配設したバーナー取付フランジとを介して上記バーナー本体に接続されていると共に，上記バーナー取付フランジは上記炉壁に対して上記セラミック製ラジアントチューブの軸方向に移動可能に固定具を介して固定されており，
また上記リング状パッキンは，上記セラミック製ラジアントチューブの端部の外周面と上記バーナー取付フランジの内周面と，上記炉壁に設けたリング状の押し輪の先端面との間に配置され，かつ上記セラミック製ラジアントチューブの軸方向に圧縮された状態にあることを特徴とするラジアント式加熱炉にある。
【００１５】
本発明において最も注目すべき点は，セラミック製ラジアントチューブの端部にリング状パッキンを配置すると共に，該リング状パッキンをバーナー取付フランジの内周面と上記押し輪とにより囲み，かつ上記押し輪とバーナー取付フランジとによってセラミック製ラジアントチューブの軸方向に上記リング状パッキンを圧縮していることである。
【００１６】
次に，本発明の作用効果につき説明する。
本発明においては，セラミック製ラジアントチューブの端部は，従来のセラミック製ラジアントチューブのごとく傘状突起を設けることなく通常のパイプ状態で良い。そのため，セラミック製ラジアントチューブの接続端部に特別の加工を施す必要がない。
【００１７】
また，セラミック製ラジアントチューブの端部の外周に，上記リング状パッキンを配置し，これをバーナー取付フランジ及び押し輪によって取り囲むと共に，軸方向に圧縮している。そのため，セラミック製ラジアントチューブの端部とバーナー取付フランジとの間のシール性能が大幅に向上する。そのため，約１００Ｐａ（１０００ｍｍ水柱）という高いシール圧を確保することができる。それ故，セラミック製ラジアントチューブの加熱能力を大幅に向上させることができる。
【００１８】
また，上記リング状パッキンを上記のごとく，セラミック製ラジアントチューブの軸方向に圧縮して，セラミック製ラジアントチューブとバーナー本体とを接続するので，従来のボルト固定のごとき，局所的な応力集中がなく，靱性の少ないセラミック製ラジアントチューブに無理な力がかからず，その損傷のおそれもない。
【００１９】
また，リング状パッキンによるシールは，セラミック製ラジアントチューブの側面で行ない，従来のごとくチューブ端面では行なわない。そのため，セラミック製ラジアントチューブの軸方向の熱膨張を吸収することができ，熱膨張によるシール面締付圧力への影響を与えることがない。
したがって，本発明によれば，セラミック製ラジアントチューブにおけるバーナー本体との接続端部の加工を必要とせず，セラミック製ラジアントチューブとバーナー本体との接合部の締付け圧力が大きく，かつセラミック製ラジアントチューブの熱膨張の影響を受け難いラジアント式加熱炉を提供することができる。
【００２０】
次に，請求項２の発明のように，上記バーナー取付フランジの炉壁への固定具は，炉壁に植接したボルトとナットであることが好ましい。
この場合には，炉壁へのバーナー取付フランジの固定が容易，確実となる。
【００２１】
次に，請求項３の発明のように，上記ボルトには上記押し輪の基部が挿通してあることが好ましい。
この場合には，炉壁の押し輪の取付けが容易となる。
【００２２】
次に，請求項４の発明のように，上記押し輪は，炉壁との間に伸縮可能なベローズを介設していることが好ましい。
この場合にはセラミック製ラジアントチューブが，その軸方向に熱膨張，収縮をした際，その伸縮を上記ベローズによっても吸収できるので，熱的負荷が少ない。
【００２３】
次に，請求項５の発明のように，上記リング状パッキンは，グラファイト，セラミックファイバー，アスベストファイバーのいずれかであることが好ましい。この場合には，シール性能が一層向上する。特にグラファイトを用いる場合には，バーナー本体のバーナー取付フランジの温度が約５５０℃という高温までシールが可能となる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
実施形態例１
本発明の実施形態例にかかるラジアント式加熱炉につき，図１〜図３を用いて説明する。
本例のラジアント式加熱炉は，加熱炉の炉壁９１に挿入したセラミック製ラジアントチューブ１と該セラミック製ラジアントチューブ１の内部にバーナーノズル５１を挿入したバーナー本体５とを有する。そして，上記セラミック製ラジアントチューブ１の端部１１は，該端部１１の外周面に配設したリング状パッキン４と，該リング状パッキン４の外周面に配設したバーナー取付フランジ２とを介して上記バーナー本体５に接続されている。上記バーナー取付フランジ２は上記炉壁９１に対して上記セラミック製ラジアントチューブ１の軸方向に移動可能に固定具を介して固定されている。
【００２５】
また上記リング状パッキン４は，上記セラミック製ラジアントチューブ１の端部１１の外周面と上記バーナー取付フランジ２の内周面と，上記炉壁９１に設けたリング状の押し輪３の先端面３２１との間に配置され，かつ上記セラミック製ラジアントチューブ１の軸方向に圧縮された状態にある。
【００２６】
また，上記バーナー取付フランジ２を炉壁９１に固定するための固定具としては，炉壁９１の固定板９９に植設した４個のボルト９０１（図１〜図３）を用いる。
また，上記押し輪３は，フランジ３１と筒部３２とを有し，上記フランジ３１は，上記ボルト９０１とは別に上記固定板９９に植設したボルト３８に対して固定してある。また，該押し輪３のフランジ３１には，上記のバーナー取付フランジ２を固定するための上記ボルト９０１が挿通されている（図１，図３）。押し輪３の筒部３２は上記セラミック製ラジアントチューブ１の外周面に対面している。
【００２７】
上記バーナー本体５のバーナー取付フランジ２は，図１，図２に示すごとく，内周面が段状に形成された筒状の本体部２３と，炉壁９１のボルト９０１に固定する先端フランジ２１とバーナー本体５のフランジ５５に，ボルト２９を介して固定する後端フランジ２２とを有する。また，バーナー取付フランジ２の本体部２３の内周面には，リング状パッキン４の外周面を押さえる大径内面２３１とラジアントチューブ１の外径よりも若干大きい内径の中径内面２３２とバーナーノズル５１の外径よりも若干大きい小径内面２３３とを有する。
【００２８】
そして，セラミック製ラジアントチューブ１の接続用の端部１１と，上記バーナー取付フランジ２の上記大径内面２３１との間にリング状パッキン４を配置する。また，該リング状パッキン４における炉壁側は，上記押し輪３の端面３２１が位置している。
【００２９】
そして，上記先端フランジ２１に挿通したボルト９０１におけるナット９０９を，炉壁側へネジ込むことによって，リング状パッキン４はバーナー取付フランジ２の大径内面２３１の端面２３０と，押し輪３の端面３２１とによって圧縮される。これにより，ラジアントチューブ１とバーナー取付フランジ２との間のシールが行われる。また，上記ナット９０９を締付けた後には，ナット９０８を反対方向へ締付け，両ナットにより，バーナー取付フランジ２の位置を固定する。
【００３０】
なお，炉壁９１とラジアントチューブ１との間には断熱材１８が配置されている。
また，本例において，上記バーナー本体５は，従来例に示した蓄熱式ラジアントチューブバーナーであり，図５に示すごとく，セラミック製ラジアントチューブ１の左右に設けてある。
【００３１】
次に，本例の作用効果につき説明する。
本例のセラミック製ラジアントチューブ１の端部は，従来のセラミック製ラジアントチューブのごとく傘状突起を設けることなく通常のパイプ状態で良い。そのため，その接続用の端部１１に特別の加工を施す必要がない。
【００３２】
また，セラミック製ラジアントチューブ１の端部１１は，上記リング状パッキン４を，バーナー取付フランジ２及び押し輪３によって取り囲むと共に，軸方向に圧縮されている。そのため，セラミック製ラジアントチューブ１の端部１１とバーナー取付フランジ２との間のシール性能が大幅に向上する。そのため，約１００Ｐａ（１０００ｍｍ水柱）という高いシール圧を確保することができる。
【００３３】
また，上記リング状パッキン４を，上記のごとく，セラミック製ラジアントチューブ１の軸方向に圧縮しているので，局所的な応力集中がなく，靱性の少ないセラミック製ラジアントチューブに無理な力がかからず，その損傷のおそれもない。
【００３４】
また，リング状パッキン４によるシールは，セラミック製ラジアントチューブ１の側面で行なうので，該チューブの軸方向の熱膨張をバーナー取付フランジの上記中径内面２３２に沿って逃すことができ，熱膨張によるシール面締付け圧力への影響を与えることがない。
【００３５】
また，上記バーナー取付フランジの炉壁への固定具は，炉壁に植接したボルトを用いているので，バーナー取付フランジの固定が容易，確実となる。
また，上記リング状パッキンは，グラファイトを用いているのでバーナー本体のバーナー取付フランジの温度が約５５０℃という高温までシールが可能となる。
【００３６】
実施形態例２
本例は，図４に示すごとく，加熱炉の炉壁９１と押し輪６５との間にベローズ６を介設した例である。
即ち，上記ベローズ６は，同図に示すごとく，凹凸状円筒体により構成されたもので，ステンレス鋼製である。
該ベローズ６の基端部６１は，炉壁９１に設けた固定板９９に固定され，先端部６２は押し輪６５の第１フランジ６５１に固定されている。また，上記押し輪６５は，基端部に上記第１フランジ６５１を，先端部に第２フランジ６５２を有する。
【００３７】
そして，該第２フランジ６５２は，バーナー取付フランジ２の先端フランジ２３８とボルト６５９により固定されている。
これにより，押し輪６５の上記第１フランジ６５１の内側面６５５と，上記バーナー取付フランジ２の先端２３９とにより，リング状パッキン４を圧縮配置する。
【００３８】
なお，上記バーナー取付フランジ２の上記先端フランジ２３８は，ボルト９０１を介して，炉壁９１に設けた上記固定板９９に固定してある。該ボルト９０１は，ナット９０７により上記固定板９９に，ナット９０８，９０９によりバーナー取付フランジ２の先端フランジ２３８に固定してある。
その他は，実施形態例１と同様である。
【００３９】
本例においては，押し輪６５と炉壁９１との間にベローズ６を介設したあるので，セラミック製ラジアントチューブ１が，その軸方向に熱膨張，収縮をした際，その伸縮を上記ベローズ６によっても吸収できるので，熱的負荷が少ない。
その他，実施形態例１と同様の作用効果を得ることができる。
【００４０】
なお，上記の説明においては，セラミック製ラジアントチューブが直線状であるストレートスルー型チューブを用いた場合のシール構造について説明したが，本発明は，これに限らず，Ｕ字状のセラミック製ラジアントチューブを用いる場合のシール構造にも適用しうる。
【００４１】
【発明の効果】
本発明によれば，セラミック製ラジアントチューブにおけるバーナー本体との接続端部の加工を必要とせず，セラミック製ラジアントチューブとバーナー本体との接続圧力が大きく，かつセラミック製ラジアントチューブの熱膨張の影響を受け難いラジアント式加熱炉を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態例１のラジアント式加熱炉における，セラミック製ラジアントチューブとバーナー本体との接続構造の説明図。
【図２】実施形態例１のラジアント式加熱炉における，セラミック製ラジアントチューブとバーナー本体との具体的な接続構造の断面図。
【図３】図２のＡ−Ａ矢視断面図。
【図４】実施形態例２のラジアント式加熱炉における，セラミック製ラジアントチューブとバーナー本体との接続構造の説明図。
【図５】従来例における，ラジアント式加熱炉の説明図。
【図６】従来例における，ラジアント式加熱炉の説明図。
【符号の説明】
１．．．セラミック製ラジアントチューブ，
２．．．バーナー取付フランジ，
２１．．．先端フランジ，
２２．．．後端フランジ，
２３．．．本体部，
３．．．押し輪，
３１．．．フランジ，
４．．．リング状パッキン，
５．．．バーナー本体，
５１．．．バーナーノズル，
６．．．ベローズ，[0001]
【Technical field】
The present invention relates to a radiant heating furnace used for heat treatment of steel materials, and more particularly to a connection structure between a ceramic radiant tube and a burner body.
[0002]
[Prior art]
In the heat treatment of steel materials and the like, a gas heating method is attracting attention as an alternative technology for an electric heating furnace in order to reduce CO _{2 and} save energy.
As such a gas heating method, there is a radiant type heating furnace using a radiant tube.
[0003]
Here, a heating furnace using a radiant tube will be described with reference to FIG. 5. In the heating furnace 9, a heating chamber 90 is formed by a furnace wall 91. In the heating furnace 90, a heat treatment material 98 is provided. A carrying table 92 is provided for mounting and carrying. On top of that, the radiant tube 7 is disposed through the furnace wall 91.
[0004]
That is, burner bodies 84 and 85, which are heat storage type radiant burners, are connected to both ends of the radiant tube 7, respectively. A fuel gas pipe 86, an air pipe 87, and an exhaust gas pipe 88 are connected to the burner bodies 84 and 85, respectively. In this burner, for example, the right burner body 85 is operated to send the flame 859 into the radiant tube 7.
[0005]
The exhaust gas at that time is discharged from the exhaust gas pipe 88 of the burner body 84 on the left side. At this time, the residual heat in the exhaust gas is stored in the heat storage section of the left burner body 84. Then, the right burner body 85 and the left burner body 84 are alternately operated, for example, every 30 seconds. At this time, the heat stored in the heat storage section of the other burner body is used to preheat combustion fuel gas and air to save energy.
[0006]
On the other hand, indirect heating using a conventional radiant heating furnace has a maximum operating temperature of about 950 ° C. This uses heat-resistant steel as a radiant tube. Therefore, an indirect gas heating method with a higher temperature is desired.
[0007]
Therefore, it has been proposed to use a ceramic radiant tube as the radiant tube.
However, ceramics have poor processability, so it is difficult to flange the end of the radiant tube or weld the flange.
In addition, ceramic is not tough, so it is also brittle. Therefore, even if a flange is provided, the mounting bolt cannot be tightened strongly.
[0008]
Therefore, the method shown in FIG. 6 can be considered for the connection structure between the ceramic radiant tube and the burner body.
That is, in the conventional connection structure between the ceramic radiant tube and the burner body, first, an umbrella-shaped projection 71 is provided at the end of the ceramic radiant tube 7 as shown in FIG. On the other hand, the burner body 85 has a flange 851 provided with a bolt hole through which the bolt 97 is inserted. The ceramic radiant tube 7 is provided with a metal ring 95 provided with a step portion 951 from the back side (radiant tube side) of the umbrella-shaped protrusion 71.
[0009]
In connecting the ceramic radiant tube 7 and the burner main body 85, between the back side of the umbrella-shaped protrusion 71 of the ceramic radiant tube 7 and the step portion 951 of the metal ring 95, and the umbrella shape A packing 80 is disposed between the protrusion 71 and the flange 851 of the burner body 85. Then, the flange 851 of the burner body 85 and the metal ring 95 are fixed with bolts 97 and nuts 971.
[0010]
[Problems to be solved]
However, the conventional connection structure has the following problems.
That is, in the conventional ceramic radiant tube 7, it is necessary to process the umbrella-shaped protrusion 71 at the end thereof. Since this processing is performed on a brittle and hard ceramic, the processing is difficult.
Moreover, since ceramic is inferior in toughness, the bolt cannot be tightened strongly, and the tube internal pressure can only be used up to about several tens Pa (20 to 30 mm water column). Therefore, the heating capacity of ceramic radiant tubes is limited. On the other hand, in order to improve the sealing performance, it is necessary to mirror finish the ceramic surface with which the packing 80 contacts.
[0011]
In the conventional connection structure, the end surface of the flange 851 of the burner body 85 is brought into contact with the end surface of the ceramic radiant tube 7. Therefore, the thermal expansion in the axial direction of the ceramic radiant tube 7 cannot be absorbed. Therefore, it becomes difficult to configure the radiant heating furnace provided with the burner body on the left and right as shown in FIG. 5, and a single-ended radiant heating furnace provided with the burner body only on either the left or right side must be adopted. You may not get.
[0012]
As described above, in the conventional radiant heating furnace, when a ceramic radiant tube is used, it is difficult to process the end of the burner body connected to the flange. In addition, since the tightening pressure at the joint between the ceramic radiant tube and the burner body is low, the internal pressure of the tube is low. Furthermore, the thermal expansion of the ceramic radiant tube cannot be absorbed, and the influence is great.
[0013]
In view of such conventional problems, the present invention does not require the processing of the connecting end portion of the ceramic radiant tube with the burner body, the clamping pressure of the joint portion between the ceramic radiant tube and the burner body is large, and the ceramic It is an object of the present invention to provide a radiant type heating furnace that is not easily affected by the thermal expansion of the radiant tube made from the radiant tube.
[0014]
[Means for solving problems]
The invention of claim 1 is a radiant heating furnace comprising a heating furnace, a ceramic radiant tube inserted in a furnace wall of the heating furnace, and a burner body in which a burner nozzle is inserted into the ceramic radiant tube.
The end portion of the ceramic radiant tube is connected to the burner body via a ring-shaped packing disposed on the outer peripheral surface of the end portion and a burner mounting flange disposed on the outer peripheral surface of the ring-shaped packing. And the burner mounting flange is fixed to the furnace wall via a fixture so as to be movable in the axial direction of the ceramic radiant tube.
The ring-shaped packing is disposed between the outer peripheral surface of the end of the ceramic radiant tube, the inner peripheral surface of the burner mounting flange, and the front end surface of the ring-shaped push ring provided on the furnace wall. And it exists in the state compressed to the axial direction of the said ceramic radiant tube, It exists in the radiant type heating furnace characterized by the above-mentioned.
[0015]
The most notable point in the present invention is that a ring-shaped packing is disposed at the end of a ceramic radiant tube, and the ring-shaped packing is surrounded by the inner peripheral surface of the burner mounting flange and the above-described pushing ring, and the above-described pushing ring. And the burner mounting flange compresses the ring-shaped packing in the axial direction of the ceramic radiant tube.
[0016]
Next, the effects of the present invention will be described.
In the present invention, the end portion of the ceramic radiant tube may be in a normal pipe state without providing an umbrella-like projection like a conventional ceramic radiant tube. Therefore, it is not necessary to apply special processing to the connection end of the ceramic radiant tube.
[0017]
Further, the ring-shaped packing is disposed on the outer periphery of the end portion of the ceramic radiant tube. The ring-shaped packing is surrounded by a burner mounting flange and a push ring and is compressed in the axial direction. Therefore, the sealing performance between the end of the ceramic radiant tube and the burner mounting flange is greatly improved. Therefore, a high sealing pressure of about 100 Pa (1000 mm water column) can be secured. Therefore, the heating capacity of the ceramic radiant tube can be greatly improved.
[0018]
In addition, as described above, the ring-shaped packing is compressed in the axial direction of the ceramic radiant tube to connect the ceramic radiant tube and the burner body, so there is no local stress concentration like conventional bolt fixing. , The ceramic radiant tube with low toughness is not subjected to excessive force and there is no risk of damage.
[0019]
Sealing with a ring-shaped packing is performed on the side of the ceramic radiant tube and not on the end of the tube as in the past. Therefore, the thermal expansion in the axial direction of the ceramic radiant tube can be absorbed, and the thermal expansion does not affect the sealing surface tightening pressure.
Therefore, according to the present invention, it is not necessary to process the connecting end of the ceramic radiant tube with the burner body, the tightening pressure at the joint between the ceramic radiant tube and the burner body is large, and the ceramic radiant tube It is possible to provide a radiant heating furnace that is hardly affected by thermal expansion.
[0020]
Next, as in the second aspect of the present invention, it is preferable that the fixture for the burner mounting flange to the furnace wall is a bolt and a nut implanted in the furnace wall.
In this case, it is easy and reliable to fix the burner mounting flange to the furnace wall.
[0021]
According to a third aspect of the present invention, it is preferable that a base portion of the push ring is inserted into the bolt.
In this case, it becomes easy to install the press ring on the furnace wall.
[0022]
According to a fourth aspect of the present invention, it is preferable that the push ring is provided with an expandable / contractible bellows between the press wall and the furnace wall.
In this case, when the ceramic radiant tube is thermally expanded and contracted in the axial direction, the expansion and contraction can be absorbed by the bellows, so that the thermal load is small.
[0023]
Next, as in the invention of claim 5, the ring-shaped packing is preferably any one of graphite, ceramic fiber, and asbestos fiber. In this case, the sealing performance is further improved. In particular, when graphite is used, sealing can be performed up to a temperature of about 550 ° C. at the burner mounting flange of the burner body.
[0024]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiment 1
A radiant heating furnace according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
The radiant heating furnace of this example includes a ceramic radiant tube 1 inserted in a furnace wall 91 of the heating furnace, and a burner body 5 in which a burner nozzle 51 is inserted into the ceramic radiant tube 1. The end portion 11 of the ceramic radiant tube 1 is interposed between a ring-shaped packing 4 disposed on the outer peripheral surface of the end portion 11 and a burner mounting flange 2 disposed on the outer peripheral surface of the ring-shaped packing 4. Are connected to the burner body 5. The burner mounting flange 2 is fixed to the furnace wall 91 via a fixture so as to be movable in the axial direction of the ceramic radiant tube 1.
[0025]
The ring-shaped packing 4 includes an outer peripheral surface of the end portion 11 of the ceramic radiant tube 1, an inner peripheral surface of the burner mounting flange 2, and a distal end surface 321 of the ring-shaped push ring 3 provided on the furnace wall 91. And is compressed in the axial direction of the ceramic radiant tube 1.
[0026]
In addition, as bolts for fixing the burner mounting flange 2 to the furnace wall 91, four bolts 901 (FIGS. 1 to 3) planted on the fixing plate 99 of the furnace wall 91 are used.
The push ring 3 has a flange 31 and a cylindrical portion 32, and the flange 31 is fixed to a bolt 38 planted on the fixing plate 99 separately from the bolt 901. The bolt 901 for fixing the burner mounting flange 2 is inserted through the flange 31 of the push ring 3 (FIGS. 1 and 3). The cylindrical portion 32 of the push ring 3 faces the outer peripheral surface of the ceramic radiant tube 1.
[0027]
As shown in FIGS. 1 and 2, the burner mounting flange 2 of the burner main body 5 includes a cylindrical main body portion 23 having an inner peripheral surface formed in a step shape, and a tip flange 21 fixed to a bolt 901 of the furnace wall 91. And a rear end flange 22 fixed to the flange 55 of the burner body 5 via bolts 29. Further, on the inner peripheral surface of the main body 23 of the burner mounting flange 2, there are a large inner surface 231 that holds the outer peripheral surface of the ring-shaped packing 4, a medium inner surface 232 having an inner diameter slightly larger than the outer diameter of the radiant tube 1, and a burner nozzle. And a small-diameter inner surface 233 slightly larger than the outer diameter of 51.
[0028]
And the ring-shaped packing 4 is arrange | positioned between the edge part 11 for a connection of the ceramic radiant tubes 1, and the said large diameter inner surface 231 of the said burner mounting flange 2. As shown in FIG. The end surface 321 of the push ring 3 is located on the furnace wall side of the ring-shaped packing 4.
[0029]
Then, the nut 909 in the bolt 901 inserted into the tip flange 21 is screwed into the furnace wall side, so that the ring packing 4 has the end surface 230 of the large-diameter inner surface 231 of the burner mounting flange 2 and the end surface 321 of the push ring 3. And compressed by. Thereby, the seal between the radiant tube 1 and the burner mounting flange 2 is performed. Further, after the nut 909 is tightened, the nut 908 is tightened in the opposite direction, and the position of the burner mounting flange 2 is fixed by both nuts.
[0030]
A heat insulating material 18 is disposed between the furnace wall 91 and the radiant tube 1.
In this example, the burner body 5 is the heat storage type radiant tube burner shown in the conventional example, and is provided on the left and right sides of the ceramic radiant tube 1 as shown in FIG.
[0031]
Next, the effect of this example will be described.
The end portion of the ceramic radiant tube 1 of this example may be in a normal pipe state without providing an umbrella-like projection like a conventional ceramic radiant tube. Therefore, it is not necessary to apply special processing to the connecting end 11.
[0032]
The end portion 11 of the ceramic radiant tube 1 surrounds the ring-shaped packing 4 with the burner mounting flange 2 and the push ring 3 and is compressed in the axial direction. Therefore, the sealing performance between the end portion 11 of the ceramic radiant tube 1 and the burner mounting flange 2 is greatly improved. Therefore, a high sealing pressure of about 100 Pa (1000 mm water column) can be secured.
[0033]
Further, since the ring-shaped packing 4 is compressed in the axial direction of the ceramic radiant tube 1 as described above, there is no local stress concentration, and an unreasonable force is applied to the ceramic radiant tube with low toughness. There is no risk of damage.
[0034]
Further, since the sealing by the ring-shaped packing 4 is performed on the side surface of the ceramic radiant tube 1, the thermal expansion in the axial direction of the tube can be released along the above-mentioned inner diameter inner surface 232 of the burner mounting flange. It does not affect the sealing surface tightening pressure.
[0035]
Further, the fixing tool for the burner mounting flange to the furnace wall uses bolts planted to the furnace wall, so that the fixing of the burner mounting flange is easy and reliable.
Further, since the ring packing uses graphite, the burner mounting flange of the burner body can be sealed to a temperature as high as about 550 ° C.
[0036]
Embodiment 2
This example is an example in which a bellows 6 is interposed between a furnace wall 91 of a heating furnace and a push ring 65 as shown in FIG.
That is, the bellows 6 is constituted by an uneven cylindrical body as shown in the figure, and is made of stainless steel.
The base end portion 61 of the bellows 6 is fixed to a fixing plate 99 provided on the furnace wall 91, and the tip end portion 62 is fixed to a first flange 651 of the push ring 65. The pusher wheel 65 has the first flange 651 at the proximal end and the second flange 652 at the distal end.
[0037]
The second flange 652 is fixed by a tip flange 238 of the burner mounting flange 2 and a bolt 659.
Accordingly, the ring-shaped packing 4 is compressed and arranged by the inner surface 655 of the first flange 651 of the push ring 65 and the tip 239 of the burner mounting flange 2.
[0038]
The tip flange 238 of the burner mounting flange 2 is fixed to the fixing plate 99 provided on the furnace wall 91 via a bolt 901. The bolts 901 are fixed to the fixing plate 99 by nuts 907 and to the end flange 238 of the burner mounting flange 2 by nuts 908 and 909.
Others are the same as in the first embodiment.
[0039]
In this example, the bellows 6 is interposed between the push ring 65 and the furnace wall 91. Therefore, when the ceramic radiant tube 1 is thermally expanded and contracted in the axial direction, the expansion and contraction of the bellows 6 is performed. The heat load is small because it can be absorbed by
In addition, the same effects as those of the first embodiment can be obtained.
[0040]
In the above description, the seal structure in the case of using a straight-through type tube in which the ceramic radiant tube is linear has been described. It can also be applied to a seal structure in the case of using.
[0041]
【The invention's effect】
According to the present invention, it is not necessary to process the connection end of the ceramic radiant tube with the burner body, the connection pressure between the ceramic radiant tube and the burner body is large, and the influence of the thermal expansion of the ceramic radiant tube is reduced. A radiant heating furnace that is difficult to receive can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram of a connection structure between a ceramic radiant tube and a burner body in a radiant heating furnace according to Embodiment 1;
2 is a cross-sectional view of a specific connection structure between a ceramic radiant tube and a burner body in the radiant heating furnace of Embodiment 1; FIG.
3 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 2;
FIG. 4 is an explanatory diagram of a connection structure between a ceramic radiant tube and a burner body in the radiant heating furnace according to the second embodiment.
FIG. 5 is an explanatory view of a radiant heating furnace in a conventional example.
FIG. 6 is an explanatory diagram of a radiant heating furnace in a conventional example.
[Explanation of symbols]
1. . . Ceramic radiant tube,
2. . . Burner mounting flange,
21. . . Tip flange,
22. . . Rear flange,
23. . . Body part,
3. . . Press ring,
31. . . Flange,
4). . . Ring packing,
5). . . Burner body,
51. . . Burner nozzle,
6). . . Bellows,

Claims

加熱炉と，該加熱炉の炉壁に挿入したセラミック製ラジアントチューブと，該セラミック製ラジアントチューブの内部にバーナーノズルを挿入したバーナー本体とよりなるラジアント式加熱炉において，
上記セラミック製ラジアントチューブの端部は，該端部の外周面に配設したリング状パッキンと，該リング状パッキンの外周面に配設したバーナー取付フランジとを介して上記バーナー本体に接続されていると共に，上記バーナー取付フランジは上記炉壁に対して上記セラミック製ラジアントチューブの軸方向に移動可能に固定具を介して固定されており，
また上記リング状パッキンは，上記セラミック製ラジアントチューブの端部の外周面と上記バーナー取付フランジの内周面と，上記炉壁に設けたリング状の押し輪の先端面との間に配置され，かつ上記セラミック製ラジアントチューブの軸方向に圧縮された状態にあることを特徴とするラジアント式加熱炉。In a radiant heating furnace comprising a heating furnace, a ceramic radiant tube inserted in the furnace wall of the heating furnace, and a burner body in which a burner nozzle is inserted inside the ceramic radiant tube,
The end portion of the ceramic radiant tube is connected to the burner body via a ring-shaped packing disposed on the outer peripheral surface of the end portion and a burner mounting flange disposed on the outer peripheral surface of the ring-shaped packing. And the burner mounting flange is fixed to the furnace wall via a fixture so as to be movable in the axial direction of the ceramic radiant tube.
The ring-shaped packing is disposed between the outer peripheral surface of the end of the ceramic radiant tube, the inner peripheral surface of the burner mounting flange, and the front end surface of the ring-shaped push ring provided on the furnace wall. A radiant heating furnace characterized by being compressed in the axial direction of the ceramic radiant tube.

請求項１の発明において，上記バーナー取付フランジの炉壁への固定具は，炉壁に植接したボルトとナットであることを特徴とするラジアント式加熱炉。2. The radiant heating furnace according to claim 1, wherein the fixing tool for the burner mounting flange to the furnace wall is a bolt and a nut implanted in the furnace wall.

請求項２において，上記ボルトには上記押し輪の基部が挿通してあることを特徴とするラジアント式加熱炉。The radiant heating furnace according to claim 2, wherein a base portion of the push ring is inserted into the bolt.

請求項１〜３のいずれか一項において，上記押し輪は，炉壁との間に伸縮可能なベローズを介設していることを特徴とするラジアント式加熱炉。The radiant heating furnace according to any one of claims 1 to 3, wherein the push wheel is provided with a bellows that can be expanded and contracted with a furnace wall.

請求項１〜４のいずれか一項において，上記リング状パッキンは，グラファイト，セラミックファイバー，アスベストファイバーのいずれかであることを特徴とするラジアント式加熱炉。The radiant heating furnace according to any one of claims 1 to 4, wherein the ring packing is any one of graphite, ceramic fiber, and asbestos fiber.